- 傳感器的前世今生-“武裝到牙齒”
- 來源：賽斯維傳感器網 發表于 2014/12/5
傳感器在技術水平和功能上的迅速發展，一方面來自于計算機、檢測等技術的發展，另一方面則源于應用領域需求的驅動。滿足了醫療設備、導航設備、移動終端對高度精確的電子羅盤功能的需求。
近年來，在汽車領域，用于檢測由于墜落、傾斜、運動、定位、振動和沖擊等產生的力的變化的加速度傳感器，被廣泛用于安全氣囊系統、電子穩定控制系統、電子泊車制動系統等解決方案。
基于MEMS的壓力傳感器可以測量大氣壓也可測量血壓、胎壓，為家電、醫療、消費電子、工業控制和汽車市場提供了強大的解決方案。
“武裝到牙齒”
今年以來，全球幾大消費電子巨頭紛紛發力搶占以智能眼鏡及智能手表為代表的可穿戴設備市場。
在本輪可穿戴設備的追逐熱潮中，傳感器已然成為可穿戴設備產業鏈上最重要的組成部分。
2014年初，谷歌宣布，正在研發一款血糖監測隱形眼鏡，通過使用微型血糖傳感器和無線發送器，依靠對人的眼淚分析就能監測出體內血糖濃度，可讓患者擺脫對血糖儀的依賴。英特爾公司也宣布耗資1億美元收購Basis Science公司，該公司的傳感器技術可以監測心率、血流量和散熱量。
9月初，芬蘭赫爾辛基的睡眠傳感器公司Beddit宣布最新一輪融資獲800萬美元。這家公司的傳感器，就是通過穿戴者心臟收縮力檢測個人的心跳，用胸壁運動探測呼吸的節律。胸帶測量使用者就寢時間、起床時間、睡眠時間，檢測心率、睡眠質量和呼吸運動，包括打鼾。
常見的可穿戴式物理傳感器產品，包括可以監測心率的智能手機與智能手表，更加精確測量心率和心血管指標的胸帶式傳感器，放在跑鞋或鞋墊上，測量運動節奏、速度和距離的計步器。在不斷發展的電子元件與新服裝材料的推動下，傳感器開始與服裝集成，被應用到身體撞擊檢測、生物信號監控、生物力學監控和生物反饋等方面。
隨著非植入式電化學和生物傳感器的發展，可穿戴式傳感器可以利用對眼淚、唾液、汗液，以及皮膚組織液等體液的檢測來填補實時監測體內疾病及藥效的空白。
谷歌的血糖監測隱形眼鏡，就是通過淚液與血液間葡萄糖含量的相關性，應用于糖尿病的監測和管理。
過去鑲嵌在假牙上的唾液傳感器，現在已改進成了在牙齒上的圖騰，并與遠程無線數據傳輸相結合，實時反映人體情緒、激素、營養和代謝的情況。
此外，汗液、皮膚組織液、甚至尿液中也都有可以反映人體健康狀況的物質。針對這些指標，大大小小的公司都在研發各種既輕小又精準的傳感器，為實時檢測人體健康狀況創造了條件。
今年7月底，售價僅79元的小米手環顛覆了手環市場。小米生態鏈產品總監夏勇峰對財新記者說，這已經是手環的成本價格。
小米手環最主要的成本來自藍牙芯片和加速度傳感器，可以實現手機解鎖、運動量監測、睡眠質量監測等功能。其中來自美國ADI亞德諾半導體的加速度傳感器，號稱是最低功耗的運動傳感器、最省電的軍用運動傳感器。據該公司介紹，在美國的軍用頭盔上，也用了三顆同樣的傳感器。
加速度傳感器在進入消費電子市場之前，實際上已被廣泛應用于汽車電子領域，主要集中在車身操控、安全系統和導航，典型的應用如汽車安全氣囊(Airbag)、ABS防抱死剎車系統、電子穩定程序(ESP)、電控懸掛系統等。
今年9月初，在上海召開的生物大數據研討會上，軍事醫學科學院微生物流行病研究所教授楊瑞馥指出，基于微流控、生物傳感器和微機電技術的POCT(point-of-care testing)快速檢測技術，讓檢測設備越來越小型化，可以讓檢測走出實驗室，來到野外、車載和家庭。
POCT可以解釋為隨時隨地的檢測，由于這種技術快速簡便，效率高，成本低，檢驗周期短、標本用量少，而且試劑穩定且便于保存和攜帶，已經被廣泛用于臨床，甚至自我檢測。
一個例證是，美國《時代周刊》評選出的2013年十大醫療突破中，就包括了一種能顯示懷孕多久的家用驗孕棒。該測試裝置的原理，通俗來說就是把在原先醫院中才能做的荷爾蒙人絨毛膜促性腺激素的水平檢測，集成為一種生物傳感器。
在POCT上應用的生物傳感器技術，是利用離子選擇電極、底物特異性電極、電導傳感器等特定的生物檢測器進行分析檢測。該類技術是酶化學、免疫化學、電化學與計算機技術結合的產物。現在不僅有微型血糖檢測儀，微型測序儀，甚至還有包含多種藥物，可以實時檢測患者體內狀況，選擇性釋放藥物的智能藥丸。
在高小龍看來，我們現在所接觸到的僅僅是可穿戴設備的冰山一角。先進的傳感器將被整合到許多領域當中，例如服裝、嬰兒紙尿片和創可貼等。他認為，在不影響分辨率的前提下改進傳感器的尺寸和功耗是推出更多應用的第一步。其他即將涌現的很酷的傳感器應用包括智能配藥系統和能夠改善患者生活質量的醫療設備、機器人家電產品，以及汽車主動安全系統。（未完待續）
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